扭结式糖果包装机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1页 共 43页 目 录 目 录 . 1 1 绪论 . 2 课题研究的背景和意义 . 2 扭结式糖果包装机研究现状 . 2 扭结式糖果包装机的发展趋势 . 4 2 糖果扭结包装机总体方案设计 . 6 功能、参数及应用范围分析 . 6 工艺分析 . 6 扭结包装机类型的确定 . 6 包装工艺流程、工艺路线和工位数的确定 . 6 对执行构件的运动要求 . 8 机构选型及结构设计 . 9 各机构的实现方式 . 17 自动控制系统 . 19 传动系统 . 20 编制工作循环图 . 21 3. 传动系统中各零部件的设计计算 . 24 电动机的选择 . 24 带传动的选择 . 24 齿轮传动的设计 . 24 轴的设计 . 30 杆件的设计 . 33 开闭钳机构杆件设计 . 33 搪机构杆件的设计 . 35 接糖机构杆件的设计 . 38 折纸机构杆件的设计 . 39 圆柱凸轮的设计 . 42 4. 总 结 . 43 参 考 文 献 . 45 致 谢 . 47 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2页 共 43页 1 绪论 课题研究 的 背景 和意义 目前 , 国内糖果产品的包装形式有扭结式包装、枕式包装、折益信封式包装。枕式包装在国际上流行于上个世纪 60 70 年代 , 国内从 80 年代开始流行至今。传统扭结式包装是最老 的包装形式 , 从发明到现在已有 近百年历史 。 这种包装形式多用于糖果 , 它不仅可以通过现代化高速、自动化的包装机来完成 , 也可以通过手工操作完成。 最初的扭结包装机结构简单，功能 单一 ， 操作复杂， 只能完成最基本的扭结动作，而且 生产 效率 低 下 又 极 不 卫 生。 因此 曾 一 度 被枕式包装机的出 现 所 取代。 多 年 以来 , 糖果包 装 一 直是 以 枕 式 包装独 占 鳌 头 ，风靡一时 。 直到现在 枕式包装机 也 较 扭结包装机 普及 ,。 目前 大多数糖果、巧克力生产企业均采用枕式包装。 但随着糖果包装 行 业的迅猛发展，以及 各种先进 技术 的应用 ，糖果扭结包装 这种 古老而有年轻的包装 形 式 越 来 越受到人们的 青睐 。 糖果 扭结 包装机的 结构和功能 不断完善 , 使 这 种受 人 们欢迎的包装 形 式 沉寂 了 一 段时期 后 又 走 上了 舞 台 1、 2。 目前大部分扭结裹包产品，如糖果、冰棒、雪糕 、巧克力 等食品包装都已实现了机械化。 但糖果扭结包装机的 设计上存在一些问题，其缺陷 是限制 生产发展 的瓶颈 。例如：由于 包装速度过快，糖块会严重偏移，使糖块超前运动，碰着运动零部件；理糖装置与出糖装置不协调、不同步，从而容易出现卡包漏包现象；包装材料制动力太小，拉伸时容易出现松弛，包装材料因飘动而跑偏；糖果通道间隙大，包装 材料难以紧贴 糖果。 所以此次 课题对 这方面的 研究对于优化糖果扭结包装机的结构、提高 生产效率、降低生产成本 以及减少机器故障等 方面 有着重要意义 3、 4。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3页 共 43页 扭结式糖果 包装 机研究现状 用挠性包装材料裹包产品，将末端伸出的裹包材料扭结封闭的机器称为扭 结式裹包机。其裹包方式由单端和双端扭结。 我国糖果包装六七十年代 前主要 以手工作业为主， 这是由我国当时的特殊国情决定的，对 糖果 扭结 包装机 的研究很少。随着 市场需求的不断扩大和 食品工业的快速发展，改革开放前 我国 开始 从欧美 等发达国家 引进 他们的糖果包装机械 设 备， 并开始有计划的进行仿制和改造，吸收国外糖果包装机械的设计理念和制造经验。 到 八十年代 初已经 基本 完成了 对 引进 的糖果包装 机械装置的消化 吸收 工作， 并对糖果包装机 开发 出 自己的新技术 、新设备 。 九十 年 代 ， 我国 研制出伺服 电机 驱动 的 食品 包装机械， 食品 包装机械行业实现了由机械装置 为主向电脑程控为主的技术升级 。 在这种情况下， 我国 糖果包装机取得了长久的发展 。 伺服电机驱动的 糖果包装机生产速度更快，自动化程度更高， 机械性能的柔软性、系统化程度 也 迅速提高 。 中国 以糖果包装机、颗粒充填机、液体灌装机等为代表的 食品 包装机械以其独特性赢得了世界市场 广阔的 销售空间。 例如 上海久丰食品机械有限公司自行研发制造的双扭型糖果包装机处于 世界 领先水平 ,申请专利并 取得国家级鉴定备案 。 目前 糖果包装机的研究和开发 主要是抓住 一 个核心技术 ： 计算机技术进入 食品 包装机械领域 。 我国 已 成功地 研 发出 具有 世界 领先水品的 微电脑程控 式扭结 包装 机，并实现实用化 ，开始 向众多 国 内 外食品 包装机械厂家提供该设备 。 该机 采用国际流行的两端扭结式包装 ,设计合理、结构新颖、经济实用 ,受到 广东、福建、浙江、 上 海、山东、四川、河南等地及东南亚地区各使用厂家的一致好评 。 随着时代的不断发展和科技的不断进步，中国制造的糖果包装机械必将走向世界 5。 虽然我国的糖果包装机械发展较快， 但由于 历史原因和 我国 的 一些 特殊国情，我国食品 包装机械起步较晚，技术水平从整体 上 看 要 比 先进国家的枝术水平整体落后 好几年 。 糖果包装机 在产品的开发、性能、质量、可靠性等方面 有着明显不足 。 从质量上 看：我国 糖果 包装机械 的 生产技术和生产手段较落后，大部分还是采用陈旧的通用设备加工，产品的规格、型号不全，质量还有待于进一步提高。 糖果类 包装机械品种 少 ，配套数量少，缺少高精度和大型化产品， 远 不能满足市场需求 。 自行研发的 糖果 包装机 性能较 低，稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙，许多元 器件质量差，寿命短、可靠性低，影响了整体的质量 。 从产品开发看 ： 我国糖果 包装机械主要还是仿制、测绘，稍加国产化改进，谈不上 正真意义的 开发研究。目前，国内 厂家对糖果包装机的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4页 共 43页 研 发投入较少，产品开发缺少创新，难上水平，新产品开发不 但数量少，而且开发周期长。在企业管理上 ，往往重生产加工，轻研究开发，创新不够，不能紧跟市场需求及时更新产品。我国糖果包装 机械行业缺乏知识产权意识， 这也是其他行业的通病， 往往刚设计出来的产品很快就被仿制出来了，短时间内有上千家企业同时投放市场，到最后甚至根本找不到谁是该设备产品的开发者。许多企业忙于现有产品扩大市场，忙于仿制和抄袭他人的产品，根本不去考虑产品如何升级换代，如何实现技术创新。 从 糖果包装机自动化程度看： 国外使用的糖果 包装机械自动化程度高，单产比我国大。这不是我国的制造水平达不到，而是需求上的问题。 其原因：一是我国劳动力多、成本低；二是我国制造企业总体规模不大，而产能大的机型一次性投入大，会给企业带来很大的负担 6、 7。 目前我国 糖果类 食品 包装机械出口额还不足总产值的 5%，进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远。 扭结式糖果包装机的发展趋势 未来 扭结式糖果包装机的发展趋势 将配合产业自动化 、智能化 趋势，技术发展将朝着四个方向发展：一是机械功能多元化。工商业产品已趋向精致化及多元化，在大环境变化形势下，多元化、弹性化且具有多种切换功能的 糖果 包装机种方能适应市场需求。二是结构设计标准化、模 组化。充分利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换新机型。三是控制智能化。目前 食品 包装机械 生产 厂家普遍使用 然性很大，但仍未具有电脑（含软件）所拥有的强大功能。四是结构高精度化。结构设计及结构运动控制等事关包装机械性能的优劣，可通过马达、编码器及数字控制（ 动力负载控制（ 高精密控制器来完成，并适度地做产品延伸，朝高科技产业的包装设备方向研发。 糖果 包装机械越来越注重开发快速、成本较低的包装设备，未来的发展趋势是设备更小型、更灵活机动、多用途、高效率。此趋势还包括 节约时间、降低成本，因此包装机 所追求的是组合化、简洁化、可移动的包装设备 8。 要快速缩短国内糖果制造 业 与发达国家的差距，只有走技术革新之路。而今后国内糖果包装的发展趋势必然会朝包装机的高速自动化、一机多能化及包装设计的特色化方向发展。 首先，使用 机械的目的在于提高生产率 ， 在包装产品时要求效率非常高，强调的是速度和质量，而更换包装结构却是次要的。 在 糖果类 进行包装时，一般需要高速、自动买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5页 共 43页 化的包装机，以追求规模经济的包装成本优化。在这类包装机上，采用了当今最新的技术，如伺服电机、光电追踪、高速摄影等，以达到包装 机效能。与糖果包装机连接的传送带的自动转向、整理、急停、加速也被广泛应用。 其次，对于非标准化或季节性的产品，包装机应该是灵活的，特点是轻便和小巧。灵活 则是为适应不断变化的市场需求而开发的，糖果就有 扭结式、 枕式、三角式 、 异形等，这些产品的包装要求能在一套包装设备上完成，而只需在局部控制或操作上稍加变换便可完成不同结构形式的包装。 该类型 糖果 包装机不追求速度，而是寻求个性化的包装和灵活适应性。 总体来说，今后 我国的 糖果包装设备将会向着多功能、高性能、自动化 和智能化 的方向发展。 加入 后，我国的食品包装机械 行业既面临机遇，也将受到挑战。我们将在基本同等的世界市场环境里同国外企业竞争。所有的相关企业应研究适合自身的发展对策，找准有潜力的发展方向，争取与世界同步，并到世界市场上一争高低。只有 这样，我国的糖果 包装机械才能在激烈的全球竞争中找到立足之地，并最终获得巨大的发展 9、 10。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6页 共 43页 2 糖果扭结包装机总体方案设计 功能、参数及应用范围分析 用途：包装已成型的蛋白糖和乳脂糖。 生产能力：每分钟 200 350块。 糖块规格：圆柱形和长方体形两种糖块。圆柱形糖块规格为长 26 30径 为 12 16方体形糖块规格为长 25 30 12 18 10 14 包装材料：用卷筒式内外两层纸裹包。内衬纸为淀粉纸或防油脂纸，宽 30 40商标纸为蜡纸或玻璃纸，宽 85 90 裹包方式：双端扭结式裹包。 电动机：理糖电动机 电动机 外形尺寸： 。 工艺分析 扭结包装机类型的确定 扭结式糖果裹包机有间歇运动和连续运动两种类型。连续运动型一般用于一层纸包装， 包装速度较间歇 运动型要快。但它 如果用两层纸 包装糖果 时要求内衬纸与外商标纸一样宽，这样会造成内衬纸的很大浪费。 间歇运动型既可用于一层纸包装，也可用于两层纸包装 ，用两层纸时内衬纸和外商标纸可以不一样宽，这样可以节约成本。 根据 本次课题的 设计要求 选用间歇运动 型 包装机。 又由于糖果 生产批量大，扭结式裹包动作也较多，故选用多工位裹包机。 包装 工艺流程、 工艺路线和 工位数的 确定 （ 1） 包装程序 和工艺流程 图 糖果被 理糖机构、推搪机构 送到 工序盘的 指定位置后，内衬纸和外商标纸同时围绕糖块 进行 裹包 动作，将糖块裹包成呈筒状。 然后 糖块两 端伸出 包装纸 被扭结 机械手扭结 ，糖果被 封闭完成裹包， 最 后糖果被 打糖杆 打出。整个 包装过程结束，下个包装过程 开始。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7页 共 43页 包装工艺流程图 11如下 图 图 包装工艺流程图 1 送糖； 2 糖钳手张开、送纸； 3 夹糖； 4 切纸； 5 纸、糖进入糖钳手； 6 接、送糖杆离开； 7 下折纸； 8 上折纸； 9 扭结； 10 打糖 （ 2） 包装扭结工艺路线图 如下图 图 包装扭结工艺路线图 1 扭结手； 2 工序盘； 3 打糖杆； 4 活动折 纸板； 5 接糖杆； 6 包装纸； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8页 共 43页 7 送糖杆； 8 输送带； 10 固定折纸板 （ 3） 工位数 及描述 从上图 扭结工艺路线图分析 ，糖果需经过夹持、下折纸、上折纸、扭结、打糖这几个阶段，为了减少工位数可将扭结和成品输出分别安排在工位、完成，这样只需四个工位即可。 但 为改善槽轮 机构 的动力特性，并使总体布局合理，扭结和成品输出还是分别布置在工位、为佳，这样可简化传动，并且操作人员还可兼顾成品装盒工作。 如 图 示，在第工位，送糖杆 7、接糖杆 5 将糖果 9 和包装纸一起送入工序盘上的一对糖钳手内，并被夹 持形成“ U”形。然后，活动折纸板 4 将下部伸出的包装纸（ 上折叠。当工序盘转到第工位时，固定折纸板 10已将上部伸出的包装纸（ 下折叠成筒状。固定折纸板 10沿圆周方向一直延续到第工位。在第工位，连续回转的两只扭结手夹紧糖果两端的包装纸，并完成扭结，在第工位，钳手张开，打糖杆 3将已完成裹包的糖果成品打出，裹包过程全部结束。 对执行构件的运动要求 如下图 各执行构件的运动要求，结合以下五个部分说明 12、 13。 图 工艺流程图 1 内衬纸 ； 2 商标纸； 3 送纸辊； 4 切纸刀； 5 糖块； 6 推糖杆； 7 送糖带； 8 折纸板； 9 接糖杆； 10 工序盘； 11 糖钳； 12 打糖杆； 13 固定折纸板 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9页 共 43页 （ 1） 包装材料供送 为了将内衬纸 1和商标纸 2连续等速地供送到工位，并将其定长切断，需配置一对等速转动的送纸辊 3和切纸刀 4。每张纸长为 56 65纸长改变时，须更换送纸部件。 （ 2） 糖块整理与供送 为将糖块整理成列开供送到工位，需配置理糖与送糖机构，它们的运动形式与所选机构类型密切相关。 （ 3） 主传送 为将糖块和包装纸由工位 间歇地依次传送到工 位，需配置工序盘 10，在盘上设置六对糖钳 11，以便夹紧糖块和包装纸作转位运动。每对糖钳在工位 、 停留期间都须作张开和闭合运动，以便糖块和包装纸在工位 进入糖钳，成品从工位输出。工序盘采用有六个槽的糟轮机构驱动，这样就可将槽轮与工序盘布置在一根轴上以简化主传送系统和提高传动精度。 （ 4） 裹包执行机构 1)推糖 与 接糖 采用推糖杆 6和接糖杆 9将糖块和包装纸夹紧后移送到工位 ， 本设计设定 移距为 32 2)折纸 包装纸在由工位转位别工位的过程中被折成“”形，在工位 由折纸板 8向上折叠而成为“ ” 形，然后由工位 转位到工位 时被固定折纸板 13 折叠而形成筒状。折纸板 8作往复摆动。 3)扭结 为将伸出糖块两端的包装纸扭紧封闭，需在工位配置两个扭结机械手 扭结时 作开闭、旋转和轴向移动三种配合运动。 （ 5） 成品输出 在工位配置作往复摆动的打糖杆 12，将包装成品输出机外。 机构选型 及结构设计 （ 1） 供纸机构 采用卷筒纸连续供纸方式，图 供纸机构原理图。它主要由供纸辊 l、供纸辊买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10页 共 43页 2、导向辊 3、橡胶拉纸辊 4及切纸刀等组成。两个供纸辊分别装有商标纸和内衬纸，经导向辊后，由一对拉纸辊 4拉 下井送到包装工位。当送糖杆、接糖杆将糖果和包装纸一起夹住时，包装纸被切纸刀切断。为使操作方便，将卷筒内衬纸和商标纸的纸架就近设置在机器的上方。 图 供纸机构原理图 1， 2 供纸辊； 3 导向辊； 4 拉纸辊； 5 旋转切纸刀； 6 皮带； 7 固定销； 8 弹簧； 9 固定切纸刀； 10 送糖杆； 11 推糖杆； 12 糖果 供纸辊的结构如图 当商标纸和内衬纸的位置不对中时，通过调节螺杆 10进行调整。当纸的张力变化或由于纸辊转动惯量的变化引起供纸速度不稳定时，通过拉簧 12、皮带 7阻止纸速和张力的突变， 从而保持稳定供纸 14、 15。 图 供纸辊结构示意图 1 轴； 2 铜套； 3 套筒； 4、 5 夹纸盘； 6 调节滑轮； 7 皮带； 8 螺钉； 9 拉簧； 10 调节螺杆； 11 滚动轴承； 12 拉簧； 13 紧定螺钉； 14 油杯 （ 2） 切纸机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11页 共 43页 常用的切纸机构有三种基本形式，如图 示，图中 (a)为剪刀机构。驱 动 凸轮使剪刀张开，而弹簧回力使刀刃闭合实现剪切。两刀接触面要求加工精密，压力可调。这种机构多用于间歇供料的包装机上。图中 (b)为单滚刀机构，卷纸 由 固定后刀片供送，当滚刀旋转通过后刀片刃口时，将卷 纸切断。该刀刃口与刀辊轴线 成 1 5 2 5的螺旋角，使动刀刃与定刀刃在切割过程中逐步接触，以减小剪切力和刀刃的磨损，并有利提高对包材的剪切质量。图中 (c)为双滚刀机构，适于连续式高速包装机。与上同理，两刀刃都具有相对于各自轴线 螺旋角。图中 (d)为双刀盘机构 (切割原理与剪刀机构相似 )，两片扇形刀盘轴线相同，其中一片与转细相连，而另一片与转轴抽套相连，动力通过不同的传动路线，使两刀盘反向、等速旋转，两刀刃在交错过程中实现对包材的切割。 比较这四种机构和根据要求 对于扭结糖果包装机我们选择（ b）方案作为切纸机构。 图 常用切纸机构示意图 （ 3） 糖块整理与供送系统 可供本机选用的整理供送方案有： 1)如图 2.7(a)所示的闸板式理糖，借闸板的上下往复运动将糖块整理成 列，由送糖带将糖块送往包装工位，结构简单，工作可靠，但速度较慢。 2)如图 (b)所示的孔盘式理糖，孔盘作间歇运动，其上的糖块在惯性力的作用下落入孔槽内，向左至箭头所示位置被直接送入工序盘内，省去送糖机构，但整理圆买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12页 共 43页 柱形和长方形 两 种糖形时空位较多。 3)如图 (c)所示的振动料斗理糖，比较简单，但对整理长方体糖块的把握不大。 4)转 盘式理糖，如图 (d)所示，转盘作等速转动，使其锥面上的糖块落入环形槽内，再由送糖带将糖块送住包装工位，它结构简单，理糖速度快，对给定的两种糖形都适用 13。 （ a）闸板式 （ b）孔盘式 （ c）振动料斗式 （ d）转盘式 图 理糖方案简图 比较这 4种方案 ， 并根据实际需要 选用第 4种方案， 并 在此基础上 附加一些装置：在转盘上方设置贮糖料斗，并用槽式电磁振动给料器定期将糖块送到理糖转盘上，而在转盘出口 处设置一等速转动的毛刷以将竖立的和重叠的糖块拔掉。 图 歇 式糖果包装机供糖机构的 示意图 。动力由螺旋齿轮 2传入，通过主轴 l 使 装糖盘盖 10 旋转，同时，经双联齿轮 3、齿轮 4、双头螺纹轴 5、空心轴 6 使导 糖 盘 9以低于装 糖 盘盖 10的转速旋转 (导糖盘转速为装糖 盘 的 )。糖块从振动料斗买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13页 共 43页 落下 (图 中 未 画出 )堆聚 于 装 糖盘盖 10 上，具有锥形的装 糖盘盖高 速旋转时，糖块因离心力的作用，易滑落入 导糖盘 9的等分格内，并大部分处于平卧状态。旋转毛 刷 叠 的糖 块 保证每一 糖 格内只充填糖块一 粒 。格内 的糖 块随 导 糖 盘作等速转动，当它转至法兰 圈 8 的落口 时， 糖块 因自 重而通过落糖口落入输出 槽 11 内，然后被送至包装部分。更换具有不同形状、尺寸的导糖盘，便能适应供送不同形状糖块的要求。这种 机构供糖速度 高，并能有效地使糖块布满糖盘的分糖格内，减少格内缺糖 现象。此外，在落 糖 口前面一分 糖 格的上方，可设置触杆式或光电式传感器，当分糖格内缺糖时，传感器可控制送纸机构停止送纸，实观无 糖 不供 纸 17。 图 旋转供糖机构示意图 1 主轴； 2 螺旋齿轮； 3 双联齿轮； 4 齿轮； 5 双头螺纹轴； 6 空心轴； 7 落糖盘； 8 法兰圈； 9 导糖盘； 10 装糖盘盖； 11 输出槽 （ 4） 惠包机构 图 包机构示意图，裹包机构主要由 六钳夹糖 盘 23、送糖杆 15、接糖杆 20、活动折纸板 17、固定折纸板及摆动凸轮 24、连杆等组成。装有 6 对糖钳手的工序盘 23装在轴 上，由槽轮机构驱动，每次转 l 6圈。装在分配轴 上的偏心轮 3，经连杆 4驱动凸轮 24 摆动一定角度，凸轮 24 空套在轴 上，当凸轮 24 往复摆动时，驱动滚子25，经一对啮合的扇形齿轮使糖钳手 19、 21 张开或闭合；偏心轮 l 经连杆 2 及摆杆 9使轴 过扇形齿轮 16带动送糖杆 15往复移动，实现送糖；同时，偏心轮买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14页 共 43页 3经连杆 4及摆杆 10 使轴 动摆杆 10摆动，进而带动接糖杆 20往复摆动实现接糖；送糖杆 15、接糖杆 20共同作用，将糖和纸送入糖钳手 19、 21内夹住，由于钳口的阻挡，使包装纸实现对糖果的三面裹包，随后送糖杆和接糖杆返回。送糖时，为避免把糖果夹碎或变形，在摆杆 2 20之间设有缓冲压簧 28。偏心轮 5通过连杆 6驱动活动折纸板 17向 上 摆动把下 部伸出的包装纸向上折叠。工序盘 13在槽轮机构的驱动下转位，在转为过程中，由于安装工序盘钳口外圈的固定折纸板（图中未画出） 的阻挡，使上部伸出的包装纸向下折叠，从而 完成对糖果的四面裹包。 糖钳手可以是一对活动钳手，也可以是一只活动钳手，一只固定钳手。本机采用 一只活动钳手，一只固定钳手 ， 可用于包装部同宽度的糖果。 在扭结时对准 手的中心线，包装质量较好 18。 图 21、 3、 5、 7 偏心轮； 2、 4、 6、 8、 10 连杆； 9 曲柄； 11 双销曲柄； 12、 16 扇形齿轮； 13 后冲滑块； 14、 24 凸轮； 15 送糖杆 ； 17 活动 折纸板； 18 挡板； 19、 21 夹钳； 20 接糖杆 ； 22 拉簧； 23 六 钳夹糖盘； 25 滚柱； 26 打糖杆； 27 缓冲杆； 28 弹簧 （ 5） 工序盘 为使工序盘作间歇转位运动，可供选择的机构主要有： 1)槽轮拨销转位机构 (简称买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15页 共 43页 槽轮机构 )，结构简单紧凑且容易制造，但从动件的运动有柔性冲击 (即角加速度曲线不连续 )，可用于中高速轻负； 2)端面槽轮摇杆转位机构，从动件的运动规律与前述机构相同，但它的结构要复杂一些，由于主从动件是面接触，可用于负载比较大的场合； 3)蜗形凸轮转位机构，能任选从动件的运动规律，动力特性好，可用于高速重负载，但制造比较困难。考虑到本机工序盘转动惯量较小，决定选 用 槽 轮机构 驱动 。 工序盘的 组 成及工作原理。 如 图 6个固定钳手成盘状用 圆锥销固定在转盘轴 7上，由槽轮机构驱动间歇转动， 6对糖钳手根据包装动作要求，在不同工 位 上张开或闭合 (夹紧 )。 铜套 6通过四杆机构带动往复摆动，凸轮 8 用键 5和铜套 6连接，随铜套摆动。 活动 糖钳手 2到出糖工位时，凸轮 8的曲线最高点与滚子 4接触， 活动糖钳手转动 ，使糖钳手张开，打糖杆将糖打出。转盘继续转动直至 进糖工位时， 仍保持张开，糖果顺利地送入糖钳手，在送、接糖杆即将离 开 时，滚子 4 脱离凸轮曲线最高点，依靠拉簧 3、糖钳 手 将糖果夹紧。凸轮 7可设计成由 两片组成，以便调节曲线最高点的弧长，即调整糖钳手张开的持续时间 19。 图 工序盘结构简图 1 固定钳手； 2 活动钳手； 3 弹簧； 4 滚子； 5 键； 6 套筒； 7 轴； 8 凸轮 （ 6） 扭结 机构 从 图 示的三种扭结机械手 简图分析 ，从满足 运转要求看 (c)方案最佳， (b)买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16页 共 43页 方案次之， (a)方案最差。 (a)方案中 扭手指部夹紧时凸轮会与滚子脱离接触； （ b）方案中两凸轮不在一个零件上， 因此在此选择 (c)方案。 图 扭结机械手简图 1 扭手指部； 2 齿轮； 3 轴向位移凸轮； 4 扭手开闭凸轮 糖果经包装纸四面裹包后，两端需扭结封闭。扭结机构由左右对称两部分组成， 图 扭结手结构示意图 1 输入轴； 2 扭结手； 3 伞齿轮齿条； 4、 5、 6、 7、 13、 14 齿轮， 8、 9 拨轮； 10 摆杆； 11 弹簧； 12 凸轮； 15 手盘； 16 调节螺杆 它 主要由扭结手、槽凸轮、摆杆、拨轮、齿轮及传动轴等组成。为满足包装纸扭结的要求，扭结机构在扭结过程中完成扭结手的转动、轴向移动和扭结手的张开、闭合等三种运动。输入轴 1 的运动经齿轮 4、 5、 6、 7 传动后，带动扭结手 2 实现扭结转动；输入轴 1 的运动经齿轮 4、 5 带动槽凸轮 12 转动，经过摆杆 10、拨轮 8、伞齿轮齿条 3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17页 共 43页 带动扭结手的张、合运动；输入轴 1的运动经齿轮 4、 5带动槽凸轮 12转动，经过摆杆10、拨轮 9实现扭结手的轴向位移运动。扭结手张开和闭合的角度大小与进退距离的协调，由槽凸轮 12 的曲线保证。齿轮 5、齿轮 6 的齿数分别为 60和 24，齿数比为 证扭结手每张、合一次，扭结手旋转 据包装机各执行机构的运动规律及其动作配合要求，当工序盘携带糖块及包装纸旋转至扭结工位时， 扭结手进行张合、旋转和轴向位移，完成扭结工序 。 各机构的实现方式 （ 1） 糖钳手的开合 为使工序盘上的糖钳在工位 、 停留期间作张开和闭合运动，选用曲柄摇杆与凸轮串联组合机构 驱动。一对糖钳手中有一个固定钳手和一个活动钳手，活动钳手由工序盘中凸轮驱动。 如图 图 开钳机构简图 1 开钳凸轮； 2 活动钳手 （ 2） 裹包执行机构 1)推糖机构 选用曲柄摇杆与弧度型机构串联组合来驱动推糖杆无停留住复移动。 曲柄摇杆机构推动扇形齿轮来回摆动，扇形齿轮齿与推糖杆齿条相啮合，扇形齿轮的来回摆动带动推搪杆的来回摆动 20。 如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18页 共 43页 图 推糖机构简图 1 推糖杆； 2 糖块 2)折纸机构 选用曲柄摇扦机构来驱动折纸板作无停留往复摆动。 折纸板与连杆机构的某个杆为一整体，曲柄摇杆机构驱动这个杆上下摆动，折纸板跟着上下摆动。 如图 图 折纸机构简图 1 折纸板； 2 糖块； 3 包装纸 3） 接糖机构 选用曲柄摇扦机构 和滑块机构来驱动接糖杆 作无停留往复摆动 。如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19页 共 43页 图 接糖机构简图 1 接糖杆； 2 糖果 4) 成品输出机构 利 用接糖机构中摇杆的往复摆动来驱动打糖杆作无停留往复摆动，这样可省去一个原动件。 图 打糖机构简图 自动控制系统 为使理糖转盘上的糖块始终维持适当数量，槽式电振动给料器应配备自动控制装置，以实现自动给料；另外，还设置包装纸用完及断纸、缺糖时的自动停机装置。 由于本次设计中主要是对各机构的设计，故这部分在此不作具体说明。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20页 共 43页 传动系统 间歇双端扭结式糖果包装机传动系统由主传动系统和理糖供送传动系统两部分组成。 (1)主传动系统 图 主传动系统图 主传动系统图如上 所示，主电动机经机械式无极变速器、轴 将运动传递给分配轴 ，分配轴 将运动平行进行分配，经齿轮、马氏盘将运动传递给轴 ，带动工序盘间歇转动。另一传动路线为经齿轮传动带动轴 、 转动，从而带动扭结手完成扭结动作，轴 经链传动、齿轮传动带动供纸辊及切刀运动，实线包装纸的供送及切断。分配轴 上的偏心轮（ 1）带动送糖杆送糖；偏心轮（ 2）带动钳手开合；偏心轮（ 3）带动活动折纸板完成下折纸；偏心轮（ 4）带动接糖杆和打糖杆分别完成接糖和打糖动作，包装机正常工作之前，通过转动调试手轮对包装机进行调试。 包装机正常工作之前， 通过转动调试手轮对包装机进行调试。采用机械式元级调速，生产能力连续可调，能适应不同的包装纸和糖果的变化。由于采用了马氏机构，因此，该机不宜高速。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21页 共 43页 (2)理糖供送传递系统 图 理糖供送机构传动系统图 理糖供送机构由一台电动机单独驱动。电动机经带传动将运动传递给到 轴， 轴进行运动分配。其中一路，经蜗杆、蜗轮传动带动理糖盘转动；另一传动路线为经齿轮传动使轴 转动，从而带动 轴上的输送带的主动轮回转，完成糖的输送；然后经链传动、螺旋齿轮传动，将运动传递给毛刷。 编制工作循环图 (1)拟定运动规律 该机在送糖工位的包装工序最集中，与送纸、切纸、送糖、推糖、接糖、折纸、工序盘糖钳的开合和转位等均密切相关。当工序盘刚停止时，工位的糖钳处于张开状态，接糖杆向右运动 至极右位置。 此时包装纸 刚好 被 送到预定长度并切断，而推糖杆也将糖块和包装纸向左推送到与接糖杆接触并夹紧；继而将糖块和包装纸送入糖钳内，在此过程中包装纸被折成“”形，糖块和包装纸进入糖钳时便被糖钳夹紧，接着推糖杆向右退回，接糖杆向左运动，而折纸扳进行折纸；折纸板向上折纸时，工序盘便开始转位运买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22页 共 43页 动，折纸板再跟随糖块向上运动 一段距离 后返 回。 根据上述动作配合要求，确定各执行构件的运动规律。 1)推糖杆：在推糖杆将糖块向左推送和随后的回程运动期间内，包装纸最多只能供送所需长度的一半，否则包装纸与推糖杆发生干涉，而包装纸是连续等速运动的，也就是说，此阶段最多只能占用分配轴转 180的时间。现确定推糖和回程各占用分配轴转90和 85的时间。 2)接糖杆：接糖杆作接糖运动的时间应与推糖杆的推糖时间一样，故确定接糖杆的接糖时间相当于分配轴转 90，而回程时间为 95。 3)糖钳：糖钳张开时上下钳相距 18糖闭合时则相距 10 右。当推糖结束时它闭合到最小距离，闭钳时间为 35。 4)工序盘：工序盘作间歇转动，每次转 60。在停留期内，须完成接糖杆回程运动(需时 95 )、推糖块入糖钳 (需时 90 )、折纸运动三个动作，即停留时间应大于。 因此，驱动它作间歇运动的槽轮机构应是外接型的，参照同类型机器选用六槽槽轮。这样，工序盘停留时间为 240，转动时间为 120。 5)折纸板：折纸板从开始折纸至升到最高位置，确定其行程时间为 80。 6)送糖带：送糖带作等速运动。根据实践，在一个运动周期内，送糖带前进的距离以糖块长度的 8为宜 。 7)扭结工位 ： 在工序盘停歇期内完成扭结。 将扭结机械手的指部动作分解为： (一 )旋转运动：作等速转动，分配轴转 圈，它转 2 5圈。 (二 )开闭运动：应与工序盘的运动协调，并在水平位置将筒状纸夹紧，夹紧时间应满足不同材质的包装纸的扭结要求。一般说来，对蜡纸需扭转 360，对玻璃纸需扭转540，若是聚丙烯材料则需扭转 720。因此，扭紧蜡纸和玻璃纸时所需夹紧的时间，若用分配轴转角表示则分别为 。 (三 )轴向移动： 扭结时，两 个拉手都必须向糖块接近，以补偿包装纸的扭结缩短量。糖块高与宽的尺寸愈大，扭结缩短量也愈大，一般取圆柱形糖块的轴向移距为 8形糖块的轴向移距为 12 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 23页 共 43页 8)成品输出工位 当工序盘刚停止时，此工位的糖钳即由夹紧状态迅速张开，接着打糖杆将成品排出。 (一 )糖钳： 张开动作需时 35。 (二 )打糖杆：它与接糖杆用同一曲柄驱动，打糖行程为 30时 60 （ 2） 确定工作顺序和绘制工作循环图 根据前述各执行构件的运动规律及对它们的动作配合要求，可绘制工作循环图，如图 2 图 2工作循环图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 24页 共 43页 3. 传动系统中各 零 部件的设计 计算